2019年09月25日 | 物联网之STM32开发二（GPIO口操作）

STM32—GPIO操作（基于STM32F051开发板）

内容概述：

GPIO的基本概念及寄存器介绍

照亮电子世界的那盏灯——LED寄存器版

照亮电子世界的那盏灯——LED库函数版

初识人机交互——按键

GPIO的基本概念及寄存器介绍：

内容概述：

GPIO接口简介

GPIO功能复用

GPIO寄存器介绍

GPIO接口简介：

通用输入输出接口GPIO是嵌入式系统、单片机开发过程中最常用的接口，用户可以通过编程灵活的对接口进行控制，实现对电路板上LED、数码管、按键等常用设备控制驱动，也可以作为串口的数据收发管脚，或AD的接口等复用功能使用。因此其作用和功能是非常重要的。

GPIO功能复用：《 STM32F0数据手册》可以方便查看（P29-P30）

手册下载链接：https://pan.baidu.com/s/1FTYOR_MuwWyWnZSVDXoPzg 密码：mg63

GPIO寄存器介绍：

STM32F051-GPIO常用寄存器：（下文会具体介绍）

    4个32位配置寄存器 

        GPIOx_MODER（端口模式寄存器）,  GPIOx_OTYPER（端口输出类型寄存器）,  GPIOx_OSPEEDR（输出速度寄存器），    GPIOx_PUPDR（上拉 / 下拉寄存器）

    2个32位数据寄存器

        GPIOx_IDR（输入数据寄存器） 、GPIOx_ODR（输出数据寄存器）

    1 个32 位置位 / 复位寄存器

        GPIOx_BSRR（置位 / 复位寄存器）

    2 个 32 位复用功能配置寄存器

        GPIOx_AFRH （复用功能高位寄存器）、GPIOx_AFRL（复用功能低位寄存器）

注：每一组GPIO端口都有一套上述的寄存器去配置它自己的功能

GPIO寄存器MODER（端口模式寄存器）：

GPIO 端口模式寄存器 (GPIOx_MODER) (x = A..D,F)    

偏移地址： 0x00    

复位值：  

●  0x2800 0000 端口 A  

●  0x0000 0000 其他口

GPIO寄存器OTYPER（端口输出类型寄存器）：

GPIO 端口输出类型寄存器 (GPIOx_OTYPER) (x = A..D,F)  

偏移地址： 0x04  

复位值： 0x0000 0000

GPIO工作原理框图：

GPIO寄存器OSPEEDR（输出速度寄存器）：

GPIO 口输出速度寄存器 (GPIOx_OSPEEDR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x08      

复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器PUPDR（上拉 / 下拉寄存器）：

GPIO 口上拉 / 下拉寄存器 (GPIOx_PUPDR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x0C      

复位值：    

● 0x2400 0000 端口 A    

● 0x0000 0000 其它端口

GPIO寄存器IDR（输入数据寄存器）：

GPIO 端口输入数据寄存器 (GPIOx_IDR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x10      复位值： 0x0000 XXXX (X 表明不定 )

GPIO寄存器ODR（输出数据寄存器）：

GPIO 端口输出数据寄存器 (GPIOx_ODR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x14      复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器BSRR（置位 / 复位寄存器）：

GPIO 端口置位 / 复位寄存器 (GPIOx_BSRR) (x = A..D,F)      

偏移地址： 0x18      复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器AFRL（复用功能低位寄存器）：

GPIO 复用功能低位寄存器 (GPIOx_AFRL) (x = A..B)      

偏移地址： 0x20       复位值： 0x0000 0000

GPIO寄存器AFRH（复用功能高位寄存器）：

GPIO 复用功能高位寄存器 (GPIOx_AFRH) (x = A..B)      

偏移地址： 0x24       复位值： 0x0000 0000

照亮电子世界的那盏灯——LED寄存器版

内容概要：

硬件原理图分析

编程步骤分析

编程实例操作

硬件原理图分析：

使能GPIO的时钟：

AHB 外部时钟使能寄存器 (RCC_AHBENR)    

偏移地址 : 0x14    

复位值 : 0x0000 0014    

访问：无等待周期，字，半字和字节访问

编程步骤分析：

开启GPIOB的时钟

RCC->AHBENR  |=  1<<18;            

配置PB0 PB1 PB2接口   

GPIOB->MODER |= (1<<0)|(1<<2)|(1<<4);    //设置PB0, PB1, PB2为通用输出模式

GPIOB->OTYPER = 0x0;    //设置PB0, PB1, PB2为通用推挽输出

GPIOB->OSPEEDR = 0x0;   //设置输出速度为低速

控制LED

GPIOB->BSRR = (1<<16)|(1<<17)|(1<<18);     //复位PB0, PB1, PB2 既点亮LED

GPIOB->BSRR = (1<<0)|(1<<1)|(1<<2);    //置位PB0, PB1, PB2 既熄灭LED

照亮电子世界的那盏灯——LED库函数版

内容概要：

硬件原理图分析

CubeMX配置

编程实例操作

硬件原理图分析：

CubeMX的配置：

初始化关键代码分析：

GPIOB初始化

void MX_GPIO_Init(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();   //使能GPIOB的时钟

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2; //初始化对象为0, 1, 2号管脚

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //模式为推挽输出

  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;    //没有上拉

  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;    //低速

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);    //配置好后开始初始化

}

控制LED关键代码分析：

复位PB0, PB1, PB2 既点亮LED

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,  GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);

置位PB0, PB1, PB2 既熄灭LED

HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,  GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);

初识人机交互——按键

内容概要：

硬件原理图分析

CubeMX配置

编程实例操作

硬件原理图分析：

CubeMX的配置：

STM32F0硬件：

编程实例操作：按下按键灯的状态会进行翻转

while (1)

  {

while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8)); //判断按键是否按下

HAL_Delay(20);  //延时消抖

while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8));  //再次判断按键是否还是按下状态

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2); //使灯翻转（亮灭）

while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8));  //判断按键是否抬起

HAL_Delay(20);   //延时消抖

  }